关键词： MXene   石墨烯   复合材料   薄膜   凝胶   纤维  

摘要： 随着对MXene和石墨烯的研究,发现它们在电学、储能、力学和光学领域等方面都有重要的应用前景。本文综述了当前MXene/石墨烯复合材料的研究进展,重点介绍了MXene/石墨烯复合凝胶、薄膜、纤维的制备,从简单复合到通过引入其他组分来改善MXene和石墨烯所固有的缺点,解决了MXene的弱凝胶化问题、氧化石墨烯机械强度不足、低导电性等问题,从而提高了复合材料的性能,以便能够在实际使用过程中达到最佳性能。同时介绍了复合材料在传感器、可穿戴设备、电磁屏蔽、超级电容器、航空航天以及生物检测器中的应用及未来发展的可行性。最后,对MXene/石墨烯的复合材料未来发展提出展望。

关键词： 石墨烯   功函数   原子力显微镜   退火   表面接触电势差   化学气相沉积法  

摘要： 通过退火处理去除了石墨烯薄膜上的吸附气体和杂质,改变了石墨烯表面吸附情况.利用原子力显微镜和开尔文扫描探针显微镜,对退火处理前后的石墨烯薄膜表面进行了原位扫描,分别得到其退火前、后的表面形貌和表面接触电势差图.根据表面接触电势差测量结果进一步计算其功函数,并对退火处理导致的功函数变化机理进行分析.结果表明:退火处理使得石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间的水分子层逸出,从而导致石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间距减小,降低了石墨烯薄膜的P型掺杂水平,使得费米能级上升、石墨烯薄膜功函数减小.

关键词： 石墨烯养护鼻罩   尘螨变应原疫苗   尘螨变应性鼻炎   炎症因子   免疫功能  

摘要： 目的探讨石墨烯养护鼻罩结合尘螨的皮下特异性免疫治疗用于尘螨变应性鼻炎患者的效果。方法选取102例尘螨变应性鼻炎患者,按照随机数字表法分为对照组(51例)、观察组(51例),对照组采用单纯尘螨的皮下特异性免疫治疗(尘螨变应原疫苗免疫治疗),观察组采用尘螨的皮下特异性免疫治疗与石墨烯养护鼻罩治疗,比较两组临床效果、不良反应、临床症状评分、免疫功能指标、炎症因子指标、生活质量评分。结果观察组总有效率高于对照组(Z=5.005,P=0.025)。与对照组相比,治疗前后观察组临床症状评分、免疫功能指标、炎症因子、生活质量评分差值具有统计学意义(P均<0.05)。两组不良反应发生率差异无统计学意义(χ^(2)=0.614,P=0.433)。结论与单纯尘螨的皮下特异性免疫治疗相比,石墨烯养护鼻罩结合尘螨变应原疫苗可缓解尘螨变应性鼻炎患者的临床症状,提高治疗效果。

关键词： 水性聚氨酯   防腐   石墨烯   MXene   六方氮化硼  

摘要： 水性聚氨酯(WPU)涂料作为一种新兴的环保涂料,在防腐领域得到了广泛应用。然而,WPU涂料交联密度低,耐水性稍差,不利于其长效防腐性能。利用具有独特物理化学特性的二维材料作为WPU的填料,可以有效改善其性能。本文主要介绍了三种二维材料(石墨烯、MXene和六方氮化硼(h-BN))作为填料与WPU进行复合,重点介绍了石墨烯、MXene和h-BN的改性方法,并对WPU复合涂层的性能进行了阐述和比较,最后对未来二维材料/WPU的复合材料的发展和应用进行了展望。

关键词： GNPs/AZ31   石墨烯   时效   析出相   织构强度  

摘要： 为研究时效对石墨烯纳米片/镁基复合材料(GNPs/AZ31)力学性能的影响,对GNPs/AZ31进行了300℃固溶1 h和200℃分别时效4、8、12、16、20、24 h的热处理,并开展不同时效时间下的GNPs/AZ31微观组织表征与拉伸力学性能试验研究。单轴拉伸力学试验发现,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31的力学性能呈现出先增加后减小的趋势,在时效时间为20 h时的综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、延伸率、断裂功和显微硬度分别为381 MPa、258 MPa、23.7%、76 J/m^(3)和75.7 HV,比未处理的GNPs/AZ31复合材料分别提高了9.5%、4.5%、13.9%、24.6%和37.6%。微结构表征试验结果表明,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31内第二相(Mg_(17)Al_(12))的析出数量明显增加,并且时效过程均以增加粒径小于1.0μm的小尺寸颗粒的连续析出为主;XRD图谱显示,随着时效时间的增加,Mg_(17)Al_(12)相衍射峰强度得到加强,GNPs/AZ31的(0002)基面织构强度得到提高。本研究可为改善GNPs/AZ31的综合力学性能提供重要的试验数据。

关键词： 石墨烯   碳纳米管   复合薄膜   导热性能   原位生长  

摘要： 随着电子器件的集成化程度越来越高,对热管理材料的导热性能提出了更高要求。石墨烯具有很高的面内导热系数,由石墨烯微片堆叠而成的石墨烯薄膜面内方向具有较高导热性能,但是其厚度方向导热性能较低。碳纳米管与石墨烯有相同的元素组成和相似的晶体结构,碳纳米管轴向热导率很高。本文通过将氧化铝颗粒、催化剂二茂铁和碳源PMMA同时引入氧化石墨烯薄膜层间,在氧化石墨烯薄膜热还原的同时,原位生长碳纳米管,形成含氧化铝颗粒、一维碳纳米管和二维石墨烯三种材料和多维结构石墨烯复合薄膜。其中,二维石墨烯片提供高的面内导热性能,沿石墨烯膜厚度(层间)生长的一维碳纳米管提供较高的厚度方向导热性能;氧化铝颗粒作为高导热填料,填充石墨烯薄膜的层间间隙,连通石墨烯片导热通道;同时,氧化铝颗粒作为碳纳米管高效原位生长的衬底,显著提高碳纳米管的生长效率,提高碳纳米管含量,显著提高石墨烯膜的导热性能。研究结果表明,厚度为50μm的还原氧化石墨烯复合薄膜的面内导热系数达1006±32 W/mk、厚度方向导热系数达7.30±0.16 W/mk。

关键词： 氧化石墨烯   植物生长   基因表达   土壤微生物   环境安全  

摘要： 氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是石墨烯的氧化物,其特殊的sp2-sp3杂化结构使其具有很多优异性能,在纳米电子、生物医学和能源储存等多个领域的应用研究较广、较深。近年来,氧化石墨烯又被发现能够促进植物的生长发育,因此,进一步引起了研究人员的广泛关注。本文系统总结了氧化石墨烯对不同植物生长发育的影响,分析了氧化石墨烯的作用机制,探讨了应用过程中可能存在的问题,以期为氧化石墨烯在农林业领域的应用研究提供借鉴,拓宽氧化石墨烯的综合利用途径,促进粮食生产和环境保护的可持续发展。

关键词： 木质基   N,P共掺杂   氧化石墨烯   泡沫炭   电容去离子  

摘要： 以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分别对N,P-GCF的表面形态、晶体结构、化学性质、亲水性能进行分析,通过改变NH_(4)H_(2)PO_(4)的添加量探究其对泡沫炭孔结构、电化学性能及电容去离子性能(CDI)的影响。结果表明:经GOs改性与NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂后,孔泡尺寸下降,无序性提高。N,P-GCF具有分级孔结构。当NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂量为2 g时,具有最高的比表面积(2684.11 m^(2)·g^(-1))、总孔容(1.42 cm^(3)·g^(-1))和介孔率(49.45%),N、P质量分数分别为2.48%和3.46%。N元素主要以N-5、N-6、N-X形式存在,P元素主要为P-C、P-N。相比于CF,N,P-GCF2.0具有优异的润湿性及力学性能。在1 mol·L^(-1)NaCl电解液的三电极体系中,1 A·g^(-1)的电流密度时N,P-GCF2.0的比电容为256.48 F·g^(-1),当电流密度增加至15 A·g^(-1)时,比电容保持率达72.51%。在500 mg·L^(-1)的初始NaCl溶液、1.2 V的工作电压下,N,P-GCF2.0具有最佳脱盐能力(29.97 mg·g^(-1))及盐吸附速率(1.84 mg·g^(-1)·min^(-1)),10次循环后脱盐能力保留率为90.12%,具有较好的循环稳定性。

关键词： 石墨烯   TiO_(2)   光催化   染料   水分散   重氮化  

摘要： 为了改进石墨烯基粉末光催化剂水分散性差的问题,采用水热法制备了二氧化钛/石墨烯(TG),再以含有多个亲水基团的染料对TG共价接枝,制备出三元复合光催化材料;考察了染料和TG比例及不同染料结构对光催化剂带隙、水分散性的影响以及不同光催化剂对亚甲基蓝(MB)模拟污水的降解性能。结果表明:复合材料DTG系列带隙相对TG均变窄,对光响应范围延伸至可见光区;复合材料D_(2.70)TG水分散性良好,静置7 d后无明显沉淀聚集;D_(2.70)TG在可见光照射下2 h,其对于模拟污水中MB的去除率达到99%以上,经过5次光照循环后,去除率仍可达95%以上。

关键词： 石墨烯   荷瘤小鼠   抑瘤率   免疫抑制   免疫修复  

摘要： 目的探究石墨烯远红外对顺铂化疗后的Lewis肺癌荷瘤小鼠相关免疫指标的影响。方法建立Lewis肺癌荷瘤小鼠免疫损伤模型,将小鼠分为模型对照组(CTL)、单独化疗组(DDP)、石墨烯低功率组(G-Low,30℃)、石墨烯高功率组(G-High,35℃)。检测小鼠的肿瘤体积增殖率、胸腺指数和脾脏指数、脾脏淋巴细胞增殖活性及NK细胞杀伤活性、外周血中白细胞数量及CD4^(+)T/CD8^(+)T的比值。结果与CTL组相比,DDP组小鼠胸腺指数、脾脏指数明显降低(P<0.01);与DDP组相比,G-Low组小鼠肿瘤抑制率显著提升(P<0.05),G-High组小鼠肿瘤抑制率极显著提高(P<0.01)。G-High组小鼠胸腺指数、白细胞数量、外周血CD4^(+)T/CD8^(+)T比值、脾脏NK细胞的杀伤活性均显著高于DDP组(P<0.05)。结论石墨烯远红外对顺铂化疗造成的Lewis肺癌荷瘤小鼠的免疫损伤具有良好的修复作用,且能显著抑制瘤体的生长。